5. Сколько энергии требуется, чтобы расплавить свинец массой 20 кг при температуре плавления? Сколько энергии понадобится для этого, если начальная температура свинца 27 °C?

Для расчёта используем табличные значения: температура плавления свинца 327 °C, удельная теплоёмкость 130 Дж/(кг·°C), удельная теплота плавления 2,5·10⁴ Дж/кг.

1) Свинец уже при температуре плавления, поэтому требуется только энергия на плавление:

Q_пл = λm = 2,5·10⁴ · 20 = 5,0·10⁵ Дж.

2) Если свинец сначала имеет температуру 27 °C, его нужно нагреть до 327 °C, а затем расплавить. Разность температур: Δt = 327 − 27 = 300 °C.

Q_нагр = cmΔt = 130 · 20 · 300 = 7,8·10⁵ Дж.

Q = Q_нагр + Q_пл = 7,8·10⁵ + 5,0·10⁵ = 1,28·10⁶ Дж.

Ответ: при температуре плавления — 5,0·10⁵ Дж; при начальной температуре 27 °C — 1,28·10⁶ Дж.